DE1667368B1

DE1667368B1 - Verfahren zur abtrennung oder gewinnung von cd,-co,-pb,-mg,-ni- oder zn-chloriden aus verbindungen dieser metalle enthaltenden materialien

Info

Publication number: DE1667368B1
Application number: DE19671667368
Authority: DE
Inventors: Dewing Ernest William
Original assignee: Alcan Research and Development Ltd
Current assignee: Alcan Research and Development Ltd
Priority date: 1966-02-25
Filing date: 1967-02-23
Publication date: 1972-05-04
Also published as: ES337240A1; BE694610A; NO124116B; GB1167615A; NL139944B; FR1512160A; NL6702940A; US3425797A

Description

cMorid und ein Molekül zwei wertiges Chlorid enthält; die entsprechende Gleichung hierfür ist:

MCl₂ + 2FeCl₃ = MFe₂Cl₈

(4)

Die sich hierbei bildenden gasförmigen komplexen Chloride stellen beim Verfahren der vorliegenden Erfindung Zwischenprodukte dar; sie sind leicht zu dissoziieren (beispielsweise durch fraktionierte Kondensation oder eine andere Fraktionierungsmaßnahme), wobei zweiwertige Metallchloride in reiner, wasserfreier Form erhalten werden.

Weitere Eigenschaften und Charakteristiken der komplexen Chloride ergeben sich aus einer Betrachtung der Gleichgewichtskonstanten für ihre Bildung. Die Gleichgewichtskonstanten der Reaktionen (2) und (4) oben sind durch die folgenden Beziehungen definiert:

= PmA12C1₈

/>²AlCl3

und

.P²FeCl₃

worin jeder Faktor/? den Partialdruck des durch den ίο Index angedeuteten Gases darstellt, wobei in jedem Fall angenommen wird, daß die Aktivität des zweiwertigen Chlorids MCl₂ gleich eins ist. Experimentell bestimmte Werte dieser Gleichgewichtskonstanten für die Bildung der genannten komplexen Chloride bei einer Reaktionstemperatur von 500⁰C mit speziellen zweiwertigen Metallchloriden sind in der folgenden Tabelle angegeben, worin auch die Siedepunkte der zweiwertigen Chloride aufgenommen sind.

Zweiwertiges Chlorid	KMAl₂CIaUm ^X)	KMFe₂Cl₈(mm ²)	KMFe2Cl₃ KmAI₂CI₃	Siedepunkt des zwei wertigen Chlorids
MgCl₂ CaCl₂ MnCl₂ CoCI₂ NiCl₂ CdCl₂	13 · ΙΟ-⁴ 3,2 · ΙΟ-⁴ 10 ·10-⁴ 15 · ΙΟ-⁴ 2,4 · ΙΟ-⁴	76 · ΙΟ-⁴ 105 · ΙΟ-⁴ 20 · ΙΟ-⁴ 110 · 10-⁴	7,6 7,0 8,3	1418⁰C 2000 1231 1025 970 970

Aus der obigen Tabelle ist ersichtlich, daß fünf zweiwertige Chloride, deren Siedepunkte in einem Bereich um ungefähr 1000⁰C liegen, die Gleichgewichtskonstanten für die Bildung von MAl₂Cl₈ sich um weniger als den Faktor 7 unterscheiden. Für vier zweiwertige Chloride unterscheiden sich die Gleichgewichtskonstanten zur Bildung von MFe₂Cl₈ um einen ähnlichen Betrag. Insbesondere zeigen die Gleichgewichtskonstanten keine Abhängigkeit von den Siedepunkten der zweiwertigen Chloride. Da der Siedepunkt eines zweiwertigen Chlorids ein Maß für die Schwierigkeit der Wegnahme eines Moleküls aus einem Kristallgitter ist und dieser offensichtlich von Nickel- oder Cadmiumchlorid zu Calciumchlorid stark variiert, kann der Schluß gezogen werden, daß die Bindung des Metallions im Komplex derjenigen im festen Metallgitter sehr ähnlich ist; andernfalls würde die Stabilität der komplexen Chloride zu den Dampfdrücken ihrer entsprechenden zweiwertigen Chloridbestandteile parallel sein. Es ist auch darauf zu verweisen, daß bei den drei zweiwertigen Chloriden, für welche die Gleichgewichtskonstanten für die Bildung sowohl des Aluminium- als auch das Ferrikomplexes bestimmt wurden, die Stabilität der MFe₂Cl₈- und MA1₂C1₈-Komplexe nahezu parallel sind, wie dies aus dem konstanten Verhältnis (± 10%) ihrer Gleichgewichtskonstanten hervorgeht; dies zeigt wiederum an, daß die Bindung in den beiden Komplexarten (d. h. Aluminium und Fern) die gleiche ist.

Es wurde weiterhin bestimmt, daß die Wärmemengen für die Bildung der verschiedenen Aluminium- und Ferri-Komplexchloride im wesentlichen identisch sind. Für Aluminiumchloridkomplexe ist die durchschnittliehe Wärmemenge für die Bildung Δ Η —16 750 ± 520 Kalorien (Standardabweichung); für Ferrichloridkomplexe ist der durchschnittliche Wert von A H —17 400 ± 780 Kalorien. Die Entropien für die Bildung von Aluminium- und Ferrichloridkomplexen unterscheiden sich jedoch beträchtlich; sie betragen —23,3 ± 1,5 Kalorien/Grad für die Aluminiumchloridkomplexe und —19,7 ± ,19 Kalorien/Grad für die Ferrichloridkomplexe. Der Unterschied von 3,6 Kalorien/Grad entspricht dem Wert von R Iß6. Dieser Faktor von 6 liegt in der Nähe des Verhältnisses der Gleichgewichtskonstanten in der folgenden Tabelle und zeigt an, daß die Stabilitätsunterschiede zwischen den Aluminium- und Ferrichloridkomplexen eine Folge der Unterschiede in der Entropie sind.

Das vorliegende Extraktionsverfahren wird bei 400 bis 700⁰C oder im Falle von Ferrichloridgas bis hinauf zu 900⁰C ausgeführt. Ein besonders vorteilhafter Bereich von Arbeitstemperaturen ist für die Extraktion von zweiwertigen Chloriden mit gasförmigem Aluminiumchloridgas 550 bis 700⁰C (wobei Temperaturen oberhalb 600⁰C zur Erzielung guter Reaktionsgeschwindigkeiten besonders bevorzugt werden). Ein besonders bevorzugter Temperaturbereich für die Extraktion von zweiwertigen Chloriden mit gasförmigem Ferrichlorid ist 600 bis 900° C. Es wurde gefunden, daß die höchsten Molverhältnisse von zweiwertigem Metall zu dreiwertigem Metall (Aluminium oder Eisen) im kondensierten Destillat (d. h. einschließlich des zweiwertigen Chlorids und dreiwertigen Chlorids) bei Temperaturen innerhalb dieser Bereiche erzielt werden. Die angegebenen Molverhältnisse sind selbstverständlich ein Maß für den Nutzeffekt des Extraktionsvorgangs, da sie die Anzahl von Mol zweiwertiges Chlorid angeben, das je Mol gasförmiges dreiwertiges Chlorid extrahiert wird.

Die hohen M/Al- und M/Fe-Molverhältnisse bei Extraktionstemperaturen in den besonders bevorzugten Bereichen haben ihren Grund vermutlich in der Tat-

5 6

sache, daß sowohl Aluminiumchlorid als auch Fern- zweiwertigen Metallchlorids beschrieben, es ist jedoch chlorid im gasförmigen Zustand sich dimerisieren, d. h. auch möglich, eine gleichzeitige Extraktion von zwei Komplexe Al₂Cl₆ bzw. Fe₂Cl₆ bilden, und daß der gas- oder mehr solchen zweiwertigen Chloriden aus einem förmige dreiwertige Metallchloridstrom, in welchem Materialkörper durchzuführen. Der Gasstrom enthält das zweiwertige Chlorid aufgenommen wird, deshalb 5 demgemäß komplexe Chloride für jedes extrahierte einen Gehalt an dreiwertigem Chloriddimer aufweist. zweiwertige Metallchlorid. Diese Chloride können aus Die Dimerisationswärme des gasförmigen Trichlorids dem Gasstrom durch entsprechende fraktionierte ist größer als die Wärmemenge für die Bildung des Destillation oder andere Fraktionierungsverfahren gasförmigen komplexen Chlorids, von dem oben die einzeln abgetrennt werden.

Rede war, durch Umsetzung mit monomerem gas- io Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen förmigem dreiwertigem Metallchlorid. Dies bedeutet, aus den folgenden Beispielen für die Extraktion von daß zwar für die Reaktion zweiwertigen Chloriden (worin alle Druckwerte in

Millimeter Hg ausgedrückt sind) in Verbindung mit

MCl₂(fest) + 2QCl₃(Gas) = MQ₂Cl₈(GaS) (7) den Zeichnungen hervor. In den Zeichnungen zeigt

15 F i g. 1 eine graphische Darstellung, bei welcher die

Δ H negativ ist, daß aber für die Reaktion Gleichgewichtskonstanten für die Bildung der kom

plexen Chloride der Type MAl₂Cl₈ logarithmisch gegen

MCl₂(fest) + Q₂Cl₆(GaS) = MQ₂Cl₈(Gas) (8) die reziproke absolute Temperatur aufgetragen sind,

F i g. 2 eine graphische Darstellung, bei der die

Δ H positiv ist. Die Gleichgewichtskonstante für die 20 Werte einer zweiten Konstanten, die für Destillationen Reaktion (7) erniedrigt sich deshalb in dem Maße, wie unter Bildung eines zweiten komplexen Chlorids der die Extraktionstemperatur steigt, während sie für die Type MaAl₃CIi₂₃₁₊₉) bestimmt wurden, gegen die rezi-Reaktion (8) in dem Maße abnimmt, wie die Tempera- proke absolute Temperatur aufgetragen sind,
tür sinkt, und der Partialdruck der komplexen ChIo- F i g. 3 eine graphische Darstellung, bei der die

ride MQ₂Cl₈ verläuft durch ein Maximum bei ungefähr 25 Molverhältnisse von Mangan zu Aluminium bei der der Temperatur, bei der das Dimer Q₂Cl₆ dissoziiert. Aluminiumchloridextraktion von Mangan(II)-chlorid Zwar variiert die Temperatur, bei der dieses Maximum logarithmisch gegen die reziproke absolute Temperatur erreicht wird, in gewissem Ausmaß, und zwar in Ab- für Extraktionen bei einem Gesamtdruck von 1 at aufhängigkeit vom betreffenden Chlorid und den ange- getragen sind,

wendeten Arbeitsbedingungen (insbesondere Druck), 30 F i g. 4 eine graphische Darstellung, bei der die aber ein solches Maximum fällt im allgemeinen auf letzteren Molverhältnisse in der gleichen Weise wie in eine Temperatur in den obengenannten bevorzugten F i g. 3 für Extraktionen bei einem Gesamtdruck von Bereichen. 2 at aufgetragen sind,

Es wurde weiter gefunden, daß zwar, wie angedeutet, F i g. 5 eine graphische Darstellung, bei der die

die Gleichgewichtskonstante für die Bildung des Ferri- 35 Gleichgewichtskonstanten für die Bildung komplexer 'chloridkomplexes eines speziellen zweiwertigen ChIo- Chloride der Type MFe₂Cl₈ logarithmisch gegen die rids höher liegt als diejenige für die Bildung des ent- reziproke absolute Temperatur aufgetragen sind, und sprechenden Aluminiumchloridkomplexes, was die F i g. 6 eine graphische Darstellung, bei der die

größere Stabilität des Ferrikomplexes andeutet, daß Molverhältnisse von Mangan zu Eisen bei der Ferriaber die maximalen Molverhältnisse der zweiwertigen 40 Chloridextraktion von Mangan(II)-chlorid logarith-Metalle zu den dreiwertigen Metallen, die unter opti- misch gegen die reziproke absolute Temperatur aufgemalen Temperaturbedingungen erhältlich sind, für tragen sind.

Aluminiumchlorid höher sind als für Eisenchlorid; d.h. Erfindungsgemäß wird die Extraktion eines zwei-

also, daß Aluminiumchlorid ein wirksameres Extrak- wertigen Metalloxyds unter gleichzeitiger Komplextionsmittel ist. Dies hat vermutlich seinen Grund in der 45 bindung dadurch ausgeführt, daß man das Oxid einer Tatsache, daß Aluminiumchloriddimer zu einem größe- chlorierenden Atmosphäre, die im wesentlichen aus ren Grad dissoziiert als Ferrichloriddimer, so daß der gasförmigem Aluminiumchlorid oder Ferrichlorid beDampfdruck des monomeren Aluminiumcblorids hö- steht, bei einer Temperatur im obengenannten Beher ist als derjenige des monomeren Ferrichlorids, und reich aussetzt. Etwas von dem Aluminiumchlorid oder zum Teil auch in der Tatsache, daß Aluminiumchlorid 50 Ferrichlorid reagiert in diesem Falle mit dem Oxid, mehr als ein komplexes Chlorid mit mindestens einigen wobei letzteres in das zweiwertige Metallchlorid umzweiwertigen Chloriden (wie in der obigen Gleichung 3 gewandelt wird, und weiteres gasförmiges dreiwertiges angedeutet) bildet, wogegen Ferrichlorid offensichtlich Metallchlorid reagiert dann mit dem zweiwertigen Menur einen einzigen Komplex bildet. tallcblorid, wobei sich gasförmige Chloridkomplexe

Weiterhin wurde gefunden, daß der Extraktions- 55 bilden. Diese letzteren komplexen Chloride werden nutzeffekt des Aluminiumchlorids (gemessen durch das dann zur Gewinnung des reinen zweiwertigen Chlorids Molverhältnis M/Al) dadurch verbessert werden kann, fraktioniert. Wenn das gasförmige dreiwertige Metalldaß man die Extraktion bei überatmosphärischen chlorid sowohl als Chlorierungs- als auch als Extrak-Drücken (beispielsweise 2 at oder höher) ausführt, tionsmittel verwendet wird, so ergibt sich ein geringer offensichtlich zum Teil deshalb, weil die Bildung des ^6o Verbrauch an dreiwertigen Metallchloriden durch Umzweiten komplexen Chlorids (dargestellt durch die Wandlung in die entsprechenden Oxide, aber die Ver-Gleichung 3) bei höheren Drücken gefördert wird. Bei Wendung des dreiwertigen Chlorids für beide Zwecke der Extraktion mit Ferrichlorid besitzt die Erhöhung hat den ausgleichenden Vorteil, daß reduzierende des Arbeitsdrucks oberhalb 1 at offensichtlich keinen Bedingungen für die Chlorierung nicht verwendet großen Einfluß auf die Verbesserung des Extraktions- 65 werden,
nutzeffekts. Bei der Extraktion von Erzen kann aber auch derart

Zwar wurde das erfindungsgemäße Verfahren oben verfahren werden, daß die anfängliche Umwandlung in der Anwendung auf die Extraktion eines einzigen der das Erz enthaltenden Oxide oder Sulfide in die

entsprechenden Chloride durch Chlorierung mit einem anwesenden Ferrichlorids verwendet, strömt kein Ferri-

elementaren Chlor gemäß den Reaktionen 2MO + 2Cl₈ = 2MCl₂ + O₂

2MS + 2Cl₃ = 2MCl₂ + S₂

(9) (10)

erfolgt. Bei Oxiden, für welche die freie Energie der Reaktion (9) positiv ist, verläuft die letztere Reaktion xo nur in Gegenwart eines Reduktionsmittels. Alle Sulfide können direkt mit Cl₂ chloriert werden, da die freie Energie für alle Reaktionen (10) negativ ist.

Besonders vorteilhaft ist es jedoch, die Chlorierung von Oxiden oder Sulfiden unter gleichzeitiger Extraktion der entsprechenden Metalle in Form ihrer Chloride in einer im wesentlichen einheitlichen Operation durchzuführen. Das Ausgangsmaterial wird hierbei in einer Chlorierungsatmosphäre, die sowohl Cl₂ als Chlorierungsmittel als auch gasförmiges Aluminiumchlorid oder Ferrichlorid enthält, bei einer Temperatur oberhalb ungefähr 400° C (ein bevorzugter Temperaturbereich ist 500 bis 800 oder sogar 900° C) erhitzt, wobei sich wie oben erwähnt, ein oder mehrere gasförmige komplexe Chloride bilden. Gegebenenfalls wird zur Vermeidung eines Verbrauchs des dreiwertigen Chlorids durch Umwandlung in Aluminiumoxid oder in Eisenoxid eine solche kombinierte Chlorierung unter gleichzeitiger Komplexbildung in Gegenwart von Kohlenstoff ausgeführt.

Aus dem die komplexen Chloride enthaltenden Gase werden 3 °/„ durch geeignete Fraktionierungsmaßnahmen die zweiwertigen Metallchloride gewonnen.

Wenn im Ausgangsmaterial zweiwertige Metallsulfide vorliegen, erfolgt die Extraktion in Gegenwart von Chlor gemäß der folgenden Gleichung

2MS + 2Cl₂ + 4AlCl₃ = 2MAl₂Cl₈ + S₂ (11)

Wenn überschüssiges Chlor verwendet wird, bildet sich Schwefelchlorid (SCl₂) an Stelle von elementarem Schwefel. Die Bildung der letzteren Verbindung ist vorteilhaft, da Schwefeldichlorid eine niedrigsiedende (59° C) nichtviskose Flüssigkeit ist, die entweder abdestilliert und gewonnen oder wieder zurückgeführt werden kann, so daß sie mit weiterem Sulfid reagiert. Wenn Ferrichlorid als Extraktionsmittel verwendet wird, ergibt die Verwendung von ausreichend elementarem Chlor zur Verhinderung eines Verlusts an Ferrichlorid immer die Bildung von Schwefeldichlorid und nicht von elementarem Schwefel.

Erfolgt die erfindungsgemäße Umsetzung nur mit gasförmigem Aluminiumchlorid oder Ferrichlorid, so verläuft die Reaktion nach folgenden Gleichungen:

chlorid über die Reaktionszone hinaus, und das Kondensat (aus dem abfließenden Gas) besteht lediglich aus Schwefel; die betreffende Reaktion kann vermutlich durch die folgende Gleichung dargestellt werden:

2PbS+ 4FeCl₃ = 2PbCl₂+ 4FeCl₂+S₂ (14)

Mit einer kleineren relativen Menge an Bleiglanz enthält das Kondensat Bleichlorid, Ferrichlorid, Ferrochlorid und Schwefeldichlorid. Es ist anzunehmen, daß in diesem Falle bei der Abkühlung des Gasgemisches der durch die Gleichung (14) gebildete Schwefel einen Teil des Ferrichlorids reduziert:

S₂ + 4 FeCl₃ = 4 FeCl₂ + 2 SCl₂ (15)

Wenn Aluminiumchlorid als Chlorierungsmittel verwendet wird, dann erscheinen keine wesentlichen Mengen an Schwefel- oder Schwefeldichlorid im Kondensat.

In einem weiteren Beispiel wurde synthetisches Erz durch Mischen von 0,100 g zermahlenem Kobaltsulfid (enthaltend 0,065 g Kobalt) mit 2,0 g zermahlenem Siliciumdioxid hergestellt, wobei letzteres das Ganggestein im Erz darstellte. Dieses Gemisch, erhitzt auf 600° C, wurde bei atmosphärischem Druck einem Strom von gasförmigem Aluminiumchlorid ausgesetzt. Die Ausbeute an Kobaltchlorid bei diesem Extraktionsverfahren, ausgedrückt als Kobaltgewicht im erhaltenen Destillat, ist in der folgenden Tabelle angegeben, worin die in allen drei Spalten angegebenen Werte kumulativ sind:

Gewicht AlCl₃	Gewicht destilliertes Co	Ausbeute an Co
(g)	(g)	(Vo)
4,42	0,0115	17,7
8,18	0,0243	37,4
10,69	0,0301	46,3
15,12	0.0389	59,8
19,79	0,0463	71,2
21,44	0,0464	71,4
26,64	0,0486	74.7
28,53	0,0496	76,3

Die gleiche Menge des gleichen synthetischen Kobalterzes wurde auf 600° C erhitzt und bei atmosphärischem Druck einem Strom von gasförmigem Ferrichlorid ausgesetzt wobei aus dem Gasfluß ein Destillat an CoCl₂ erhalten wurde. Die Ausbeute an Kobalt, die bei dieser Verfahrensweise erreicht wurde, ist in der folgenden Tabelle angegeben:

2 MS + 4 FeCl₃ = 2 MCl₂ + 4 FeCl₂ - S₂ (12)

MS τ- 4FeCl₃ = MCl₂ - 4FeCl₂ τ- SCl₂ (13)

55

6o

Bei einem speziellen Beispiel für die obigen Extraktionsverfahren wurde gefunden, daß Bleiglanz (PbS) in einer Teilchengröße von mehreren Millimetern sehr leicht chloriert wird, wenn man ihn gasförmigem Aluminiumchlorid oder Ferrichlorid bei einer Temperatur von 600^JC aussetzt, wobei flüssiges Bleichlorid (PbCl₂) entsteht. Mit Ferrichlorid. sofern eine verhältnismäßig große Menge an Bleiglanz im Verhältnis zur Menge des

Gewicht FeCl₃	Gewicht Co destilliert	Ausbeute an Co
(g)	Cg)	(%>)
2.63	0.0219	33,7
4.59	0.0366	56.3
6,67	0.0564	86.7
7,96	0.0605	93.0
9,14	0.0607	93.4

Aus den obigen Zahlen ist also zu entnehmen, daß in diesem Falle gasförmiges Ferrichlorid ein wirksameres Extraktionsmittel ist als Aluminiumchlorid.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 209 519/364

Claims

1 2 Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung Patentansorüche · smc^ ^ese Verbindungen dieser Metalle Oxide und/oder p ' Sulfide. Schließlich hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die

1. Verfahren zur Abtrennung oder Gewinnung 5 Behandlung in Gegenwart von Kohlenstoff vorzuvon Cd-, Co-, Pb-, Mg-, Mn-, Ni- oder Zn-Chlori- nehmen.

den aus Verbindungen dieser Metalle enthaltenden So kann ein Materialkörper, vorzugsweise in feinzer-

Materialien bei erhöhter Temperatur, gegebenen- teilter Form, der zweiwertiges Metallchlorid enthält, falls in Anwesenheit von gasförmigem Chlor, auf 400 bis 700⁰C erhitzt werden, wobei es mit einem dadurch gekennzeichnet, daß man io Strom gasförmigen Aluminiumchlorids oder Ferridiese Materialien bei Temperaturen von 400 bis chloride in Berührung gebracht wird. Das zweiwertige 900⁰C in Gegenwart von gasförmigem AlCl₃ oder Metallchlorid wird in dem Strom aus gasförmigem FeCl₃ erhitzt. Aluminium- oder Ferrichlorid aufgenommen und da-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- rin zu einem Kondensationsort getragen, wo die zweizeichnet, daß die Verbindungen dieser Metalle 15 wertigen und die dreiwertigen (Aluminium-oder Ferri-) Chloride sind. Chloride durch fraktionierte Kondensation getrennt

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- werden. Andererseits kann die Trennung auch durch zeichnet, daß die Verbindungen dieser Metalle Kondensation und nachfolgende fraktionierte Redestil-Oxide und/oder Sulfide sind. lation oder durch ein anderes zweckmäßiges Verfahren

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn- 20 durchgeführt werden. Auf diese Weise wird das zweizeichnet, daß man die Behandlung in Gegenwart wertige Metallchlorid aus dem Materialkörper, in von Kohlenstoff vornimmt. welchem es sich befindet, extrahiert und in reiner,

wasserfreier, konzentrierter Form gewonnen.
Im weiteren Verlauf wird die Aufnahme des zwei-

25 wertigen in den gasförmigen Strom des dreiwertigen

Metallchlorids als Extraktion bezeichnet.

Es wurde gefunden, daß die Extraktion des zweiwertigen Chlorids gemäß dem vorliegenden Verfahren

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur durch Reaktion des zweiwertigen Chlorids mit dem Abtrennung oder Gewinnung von Cd-, Co-, Pb-, Mg-, 30 gasförmigen Aluminium oder Eisentrichlorid zustande Mn-, Ni- oder Zn-Chloriden aus Verbindungen dieser kommt, wobei sich ein oder mehrere gasförmige Metalle enthaltenden Materialien bei erhöhter Tempe- komplexe Chloride bilden, die jeweils eine Molekularratur, gegebenenfalls in Anwesenheit von gasförmigem struktur besitzen, die sich aus ein oder mehreren Mole-Chlor, külen des zweiwertigen Chlorids und zwei oder mehre-Bei gewissen Verfahren zur Gewinnung von Metallen 35 ren Molekülen des dreiwertigen Chlorids zusammenaus oxydischen oder sulfidischen Erzen werden die setzt. Vermutlich ist die allgemeine Gleichung dieser Metallverbindungen in die Chloride überführt, welche Reaktion die folgende:
dann extrahiert und konzentriert werden; die gereinigten und konzentrierten Chloride können selbst das XHCl₂ + jQCl₃ = MzQ^Cl (as+33/) (1)
Endprodukt des Verfahrens darstellen, oder sie können 4° _worj_n
durch bekannte Verfahren in die elementaren Metalle
umgewandelt werden. M das zweiwertige Metall im Dichlorid ist;

Es war bisher schwierig, eine zufriedenstellende q das dreiwertige Aluminium oder Eisen ist;

Extraktion von Metallchloriden aus chlorierten Erzen _χ _{eine Ganzzahl} g^ _{oder größer als} χ _ist;

zu erzielen. Die Abtrennung der Chloride kann durch 45 . ^, ,, , . , , .. „ , „ .

wäßriges Auslaugen bewerkstelligt werden, aber bei V ^eme Ganzzahl gleich oder großer als 2 ist.

einem solchen Auslaugen ist es unangenehm, daß große

Mengen chloriertes Erz gewaschen und filtriert werden Wenn Aluminiumchlorid verwendet wird, wird die müssen. Andererseits können die Chloride auch destil- Extraktion des zweiwertigen Chlorids durch eine liert werden. Aber eine Destillation der Chloride aus 50 Reaktion bewerkstelligt, bei der sich ein komplexes Erzen durch herkömmliche Verfahren erfordert Hoch- Chlorid bildet, welches vermutlich zwei Moleküle Alutemperaturbedingungen, da eine Verdampfung der miniumchlorid auf ein Molekül zweiwertiges Chlorid meisten Metallchloride gewöhnlich nur bei Tempera- enthält. Es wird angenommen, daß diese Reaktion entturen in der Nähe oder oberhalb ihrer Siedepunkte sprechend der folgenden Gleichung verläuft:
stattfindet. 55

Durch die Erfindung wird ein Verfahren zur Ab- MCl₂ + 2AlCl₃ = MAl₂Cl₈ (2)
trennung oder Gewinnung von Metallchloriden bei

Temperaturen beträchtlich unterhalb ihrer Siedepunkte Mindestens ein Teil des zweiwertigen Chlorids rea-

geschaffen, wobei auch von Materialien ausgegangen giert mit dem Aluminiumchlorid auch unter Bildung

werden kann, welche diese Chloride in sehr kleinen 60 eines zweiten komplexen Chlorids, das offensichtlich

Mengen enthalten. 3 Moleküle Aluminiumchlorid enthält. Diese zweite

Das Verfahren der Erfindung ist daher dadurch ge- Reaktion verläuft vermutlich folgendermaßen:
kennzeichnet, daß man diese Materialien bei Temperaturen von 400 bis 900⁰C in Gegenwart von gasförmi- 3MCl₂ + 3AlCl₃ = M₃Al₃Cl₁₅ (3)
gem AlCl₃ oder FeCl₃ erhitzt. 65

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Er- Bei der Verwendung von Ferrichlorid verläuft bei der

findung stellen die Verbindungen dieser Metalle ChIo- Extraktion offensichtlich eine einzige Reaktion, bei der

ride dar. sich ein Komplex bildet, welcher 2 Moleküle Ferri-